Đề tài thiết kế hệ thống cấp nước cho đô thị BL tỉnh BL đến năm 2040

1.2.6 Quy hoạch cấp nước Đảm bảo nguồn nước của thị xã bằng các đường ống cấp nước từ nhà máynước, hoàn thiện mạng lưới cấp nước trong đô thị.. + N: Số giường bệnh trong một bệnh viện gi

MỤC LỤC

TRANG BÌA i

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN ii

LỜI CẢM ƠN iii

TÓM TẮT iv

MỤC LỤC v

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐÔ THỊ BL TỈNH BL 1

1.1 Tổng quan về hiện trạng đô thị BL 1

1.1.1 Vị trí địa lý 1

1.1.2 Địa hình, địa mạo 1

1.1.3 Đặc điểm thủy văn 1

1.1.4 Khí hậu 1

1.1.5 Tài nguyên đất 1

1.1.6 Tài nguyên nước và chất lượng nước 2

1.1.7 Kinh tế - xã hội 2

1.1.8 Về y tế 2

1.1.9 Về giáo dục đào tạo 3

1.1.10 Hạ tầng kỹ thuật 3

1.2 Nội dung định hướng phát triển đô thị BL tỉnh BL đến năm 2040 3

1.2.1 Quy mô dân số và việc làm 3

1.2.2 Về y tế 3

1.2.3 Khách sạn 4

1.2.4.Về giáo dục đào tạo 4

1.2.5 Quy hoạch giao thông 4

1.2.6 Quy hoạch cấp nước 4

1.2.7 Quy hoạch thoát nước bẩn và vệ sinh môi trường 4

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH QUY MÔ DÙNG NƯỚC CHO ĐÔ THỊ BL TỈNH BL 5

2.1 Tiêu chuẩn dùng nước 5

2.2 Quy mô dùng nước 5

2.2.1 Nhu cầu dùng nước của khu dân cư 5

2.2.2.Nhu cầu dùng nước cho tưới cây, rửa đường 6

2.2.3 Nhu cầu dùng nước cho các công trình công cộng 6

2.2.4 Nhu cầu dùng nước cho công nghiệp nhỏ và tiểu thủ công nghiệp 7

2.2.5 Lượng nước hữu ích 7

2.2.6 Lưu lượng nước cung cấp vào mạng lưới 8

2.2.7 Công suất trạm xử lý 8

2.3.1 Xác định hệ số dùng nước không điều hòa 8

2.3.2 Bảng thống kê quy mô dùng nước theo giờ 8

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC 10

3.1 Lựa chọn nguồn cung cấp nước và vị trí đặt nhà máy 10

3.1.1 Lựa chọn nguồn cung cấp nước 10

3.1.2 L ựa chọn vị trí đặt nhà máy 10

3.2 Vạch tuyến mạng lưới cấp nước 10

3.3 Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước 11

3.3.1 Cơ sở lý thyết phần mềm Loop 11

3.3.2 Các bước thực hiện phần mềm 11

3.3.3 Tính toán thủy lực cho giờ dùng nước lớn nhất 13

3.3.4 Tính toán thủy lực có cháy vào giờ dùng nước lớn nhất 14

3.3.5 Tính toán hệ thống vận chuyển từ trạm xử lý đến điểm đầu mạng lưới 14

3.4 Khái toán kinh tế xây dựng cho mạng lưới cấp nước 15

3.4.1 Chi phí xây dựng mạng lưới 15

3.4.2 Chi phí nhân công, phụ tùng 16

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT NƯỚC SẠCH CHO ĐÔ THỊ BL TỈNH BL 17

4.1 Lựa chọn dây chuyền công nghệ 17

4.1.1 Chất lượng nước sông H 17

4.1.2 Xác định các chỉ tiêu còn thiếu của nguồn nước 17

4.1.3 Xác định lượng phèn và kiểm tra sự ổn định của nước 17

4.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ 20

4.3 Tính toán công trình xử lí cho phương án I 23

4.3.1 Các công trình chuẩn bị dung dịch phèn 23

4.3.3 Bể trộn đứng kết hợp ngăn tách khí 29

4.3.4 Bể lọc tiếp xúc 32

4.4.5.Công trình xử lí bùn 40

4.3.6 Bể chứa nước sạch 41

4.4 Tính toán công trình xử lí cho phương án II 42

4.4.1 Các công trình chuẩn bị dung dịch phèn 42

4.4.2 Các công trình chuẩn bị dung dịch vôi 43

4.4.3 Bể trộn cơ khí 43

4.4.4 Bể phản ứng cơ khí 45

4.4.5 Bể lắng lamen 50

4.4.6.Bể lọc nhanh trọng lực 56

4.4.7.Công trình xử lí bùn 64

4.4.8.Bể chứa nước sạch 66

4.5 Tính toán công trình phụ cho cả 2 phương án 66

4.5.1 Nhà clo 66

4.5.2 Nhà hoá chất 67

4.5.4 Các công trình phụ trợ khác phục vụ cho nhà máy 68

4.6 Bố trí cao độ cho các công trình 68

4.6.1 Phương án I 68

4.7 Tính toán công trình thu 71

4.7.1 Sơ đồ cấu tạo công trình thu 71

4.7.2 Tính toán 71

4.8 Trạm bơm cấp I 74

4.8.1 Ống hút và ống đẩy 74

4.8.2 Tính tổn thất áp lực toàn phần của máy bơm 74

4.8.3 Lựa chọn máy bơm 76

4.9 Trạm bơm cấp II 76

4.9.1 Lưu lượng 76

4.9.2 Áp lực máy bơm nước sinh hoạt 76

4.9.3 Chọn bơm cấp II 77

4.9.4 Đường ống trong trạm bơm 77

4.10 Bơm cấp nước rửa lọc nhà máy nước 78

4.10.1 Áp lực máy bơm nước rửa lọc và lưu lượng rửa lọc 78

4.10.2 Chọn bơm 78

CHƯƠNG 5: KHÁI TOÁN KINH TẾ 79

5.1 Chi phí xây dựng 79

5.1.1 Khái toán kinh tế mạng lưới cấp nước 79

5.1.2 Chi phí xây dựng trạm xử lí 79

5.1.3 Chi phí xây dựng công trình thu và trạm bơm cấp I 83

5.1.4 Chi phí xây dựng trạm bơm cấp II 83

5.2 Chi phí vận hành quản lý của nhà máy nước 84

5.2.1 Chi phí điện năng 84

5.2.2 Chi phí hoá chất 85

5.2.3 Chi phí lương và bảo hiểm xã hội cho công nhân 86

5.2.4 Chi phí khấu hao tài sản cố định 87

5.2.5 Tổng các chi phí khác 87

5.2.6 Tổng chi phí quản lý trong một năm 87

5.3 Giá thành sản phẩm 87

CHƯƠNG 6: CẤP NƯỚC BÊN TRONG CÔNG TRÌNH 88

6.1 Giới thiệu công trình 88

6.2 Thiết kế hệ thống cấp nước 88

6.2.1 Lựa chọn hệ thống cấp nước 88

6.2.2 Vạch tuyến mạng lưới cấp nước bên trong nhà 88

6.2.3 Tính toán thuỷ lực mạng lưới cấp nước 89

6.2.4 Tính toán các công trình trên mạng lưới 89

KẾT LUẬN 93

TÀI LIỆU THAM KHẢO 94

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Biểu đồ tiêu thụ nước cho giờ dùng nước lớn nhất 9

Hình 2: Sơ đồ dây chuyền công nghệ phương án I 21

Hình 3: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước phương án I 22

Hình 4:Cấu tạo bể hòa trộn phèn 23

Hình 5: Sơ đồ cấu tạo bể tiêu thụ 25

Hình 6: Sơ đồ cấu tạo thiết bị pha chế vôi sữa 27

Hình 7:Bể trộn đứng có ngăn tách khí 29

Hình 8: Bể lọc tiếp xúc 32

Hình 9:Cấu tạo bể chứa nước sạch 41

Hình 10 : Cấu tạo bể trộn cơ khí 43

Hình 11: Bể phản ứng cơ khí 45

Hình 12: Cấu tạo bể lắng lamen 50

Hình 13: cấu tạo chóp thu cặn 51

Hình 14: Tấm Lamen 56

Hình 15: Cấu tạo bể lọc nhanh trọng lực 56

Hình 16: Cấu tạo công trình thu 71

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐÔ THỊ BL TỈNH BL 1.1 Tổng quan về hiện trạng đô thị BL

1.1.1 Vị trí địa lý

Đô thị BL nằm ở phía Tây Nam tỉnh BL

- Phía Tây Bắc giáp với tỉnh ĐN.

- Phía Đông Nam và phía Nam giáp Tỉnh HA.

- Phía Đông Bắc và Đông giáp biển Đông

- Phía Tây giáp huyện ĐB

1.1.2 Địa hình, địa mạo

Đô thị BL tỉnh BL thuộc vùng đồng bằng Đông Nam Bộ có độ cao từ

8-16m thấp dần từ Tây sang Đông

1.1.3 Đặc điểm thủy văn

Các sông hồ trên địa bàn đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguồnnước cho sản xuất và đời sống của nhân dân trong khu đô thị Nhìn chung đô thị BL cósông phân bố tương đối đều giữa các khu vực Đặc biệt trong khu vực thiết kế có sông

H với lưu lượng dòng chảy lớn phù hợp cho mục đích phục vụ nước sinh hoạt cho khu

đô thị

1.1.4 Khí hậu

Có khí hậu ôn hòa, ít chịu ảnh hưởng của thiên tai, có hai mùa rõ rệt là mùamưa ( tháng 6-11) và mùa khô ( 12-5)

Nhiệt độ trung bình năm từ 25oC Nhiệt độ cao nhất trong năm 38oC, thấp nhất

20oC Hướng gió chủ đạo là hướng Đông Nam, với tốc độ gió trung bình 2m/s

Lượng mưa trung bình năm 1800-2000mm Mùa mưa từ tháng 6 đến tháng 11,lượng mưa chiếm khoảng 92% lượng mưa cả năm Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 5năm sau, lượng mưa chiếm khoảng 8% lượng mưa cả năm Độ ẩm không khí trungbình năm 81%

1.1.5 Tài nguyên đất

Diện tích đất ở trong khu đô thị là 1250 ha

- Đất phù sa chiếm khoảng 35%

- Đất xám chiếm khoảng 65%

1.1.6 Tài nguyên nước và chất lượng nước

Nguồn nước mặt: Đô thị BL có con sông chảy tương đối đều giữa các khu vực.Sông H chảy theo hướng Nam Lượng dòng chảy mùa mưa chiếm 40-45% tổng lượngdòng chảy cả năm

Nguồn nước ngầm: Mực nước ngầm tương đối phong phú, có thể khai thácphục vụ sản xuất nông, công nghiệp và dân sinh bổ sung cho nguồn nước mặt trongtương lai Tuy nhiên, quan trắc nước ngầm cho thấy có tồn dư Nitric và Nitrat hàmlượng thấp do bón phân vô cơ thấm xuống đất

+Tỷ lệ gia tăng dân số tự nhiên là: 1.1 %

+Tỷ lệ gia tăng dân số tự nhiên là: 1.2 %

Nguồn lao động chiếm 51.4% dân số, trong đó:

+ Lao động nông, lâm, thủy sản chiếm 70.8%

+ Lao động dịch vụ chiếm 25.2%

+ Lao động công nghiệp – xây dựng chiếm 4.1%

Trong những năm qua, khu đô thị đã có bước phát triển đáng kể về kinh tế - xã hội

1.1.8 Về y tế

Các bệnh viện trên địa bàn thành phố đáp ứng các nhu cầu khám chữa bệnh chonhân dân trên địa bàn

Hiện tại trên địa bàn có 3 bệnh viện: BV1, BV2 và BV3

Bảng 1.1 : Số lượng giường của các bệnh viện trong khu vực năm 2015 (Phụ lục A)

Công tác chăm sóc sức khỏe ban đầu cho nhân dân và tổ chức thực hiện cácchương trình Quốc gia về y tế, tuy đã đạt được một số kết quả, song số lượng trangthiết bị của trạm y tế chưa đầy đủ, thiếu cán bộ chuyên môn sử dụng trang thiết bị.

1.1.9 Về giáo dục đào tạo

Xã hội hoá công tác giáo dục hoàn thành phổ cập THPT 100% xã, phường, chấtlượng giáo dục đạt cao Trên khu vực thiết kế có 2 trường THPT và các trường THCS,tiểu học, mầm non

1.1.10.3 Về cấp nước và thoát nước

Cấp nước: Nhà máy sản xuất nước sạch chưa đảm bảo đáp ứng nhu cầu sinhhoạt của người dân, phần lớn dân cư sử dụng nước giếng để sinh hoạt hàng ngày

Thoát nước: Đô thị có hệ thống thoát nước mưa và nước thải chung Nước thảisinh hoạt của nhà ở và các công trình được xử lý cục bộ qua các bể tự hoại

1.1.10.4 Vệ sinh môi trường

Sự phát triển đô thị ngày càng cao đã tạo ra lượng chất thải rắn ngày càng lớn.Phần lớn lượng chất thải rắn được thu gom và xử lý

1.2 Nội dung định hướng phát triển đô thị BL tỉnh BL đến năm 2040

1.2.1 Quy mô dân số và việc làm

Diện tích F = 1250 ha, mật độ dân số P = 105 người/ha

1.2.4.Về giáo dục đào tạo

Theo bảng 2.1, điều 2.5 [3] ta có số lượng học sinh, giáo viên:

Bảng 1.3: Số lượng học sinh, giáo viên của các trường trong khu vực năm 2040 (phụ lục A)

1.2.5 Quy hoạch giao thông

Củng cố nâng cấp toàn bộ hệ thống đường bộ hiện có để đảm bảo giao thôngthông suốt, đảm bảo trật tự an toàn giao thông, phát triển các tuyến đường bộ đến cácvùng ven thị xã để phục vụ kịp thời cho việc phát triển kinh tế - xã hội, nâng cấp mởrộng phát triển giao thông trong thị xã một cách hợp lý, cơ sở phối hợp chặt chẽ giữacác phương thức vận tải, đảm bảo trật tự an toàn thuận tiện

1.2.6 Quy hoạch cấp nước

Đảm bảo nguồn nước của thị xã bằng các đường ống cấp nước từ nhà máynước, hoàn thiện mạng lưới cấp nước trong đô thị

Về số lượng: Đến năm 2040 cung cấp cho 99% dân số nội thị với tiêu chuẩndùng nước là 150 l/người/ngày

1.2.7 Quy hoạch thoát nước bẩn và vệ sinh môi trường

Thoát nước bẩn và vệ sinh môi trường: Xây dựng trạm xử lý nước thải sinh hoạtcho đô thị

Có biện pháp hữu hiệu buộc xí nghiệp hiện đang gây ô nhiễm phải đầu tư xử lý theo quy định

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH QUY MÔ DÙNG NƯỚC CHO ĐÔ THỊ BL TỈNH BL 2.1 Tiêu chuẩn dùng nước

Theo quy hoạch chỉ tiêu sử dụng nước đến năm 2040:

- Tiêu chuẩn cấp nước cho sinh hoạt của dân cư là 150 l/ng.ngđ, tỷ lệ cấpnước 99% dân số (theo bảng 3.1 [1])

- Bệnh viện: tiêu chuẩn cấp nước 300 l/ng.ngđ (bảng 1, mục 3.2 [2])

- Giáo dục: (bảng 1, mục 3.2 [2])

+ Tiêu chuẩn cấp nước cho trường tiểu học, THCS, THPT: q = 15–20l/hs.ngđ, chọn q = 20 l/hs.ngđ

+ Tiêu chuẩn cấp nước cho trường mầm non: q = 75 l/hs.ngđ

- Khách sạn: tiêu chuẩn dùng cho khách sạn là qks= 200 l/giường.ngàydem (bảng

1, mục 3.2 [2])

- Áp lực tự do tại các điểm trên mạng lưới cấp nước không nhỏ hơn 12m

2.2 Quy mô dùng nước

2.2.1 Nhu cầu dùng nước của khu dân cư

Lưu lượng nước sinh hoạt trung bình ngày đêm :

1000

. i

SH ng tb

f N q

.

ng i SH

ng q N f xK

(2.2)Trong đó :

+ N: Dân số tính toán ứng với tiêu chuẩn dùng nước (người)

+ q: Tiêu chuẩn cấp nước tính cho đầu người trong ngày (theo bảng 3.1 [1]), (l/người.ngđ)

+ fi: tỷ lệ dân được cấp nước % (lấy theo bảng 3.1 [1]) f = 99%

+ Kngày-max: Hệ số không điều hoà ngày đêm (theo mục 3.3 [1])

Kngày-max = 1.2  1.4; chọn Kngày-max = 1.3

Lưu lượng nước sinh hoạt trung bình ngày đêm :

6 34412 1000

99 0 231735 150

Lưu lượng nước sinh hoạt ngày dùng nước lớn nhất :

4 44736 3

1 1000

99 0 231735 150

2.2.2.Nhu cầu dùng nước cho tưới cây, rửa đường

Chỉ tiêu sử nước tưới cây rửa đường được lấy 10 % lưu lượng nước sinh hoạtngày dùng nước lớn nhất (lấy từ 10 – 12% theo điều 3.5 [1])

Lượng nước tưới cây rửa đường được phân bố như sau:

+ Tưới cây chiếm 60%-70% QT, nước tưới đường chiếm 30% - 40% QT

Chọn tưới cây chiếm 60% QT, nước tưới đường chiếm 40% QT

+ Nước tưới cây chia đều trong 6 tiếng vào các giờ thứ 5, 6, 7 và 17, 18, 19hằng ngày, tưới bằng thủ công

+ Nước tưới đường tưới bằng máy liên tục từ 8h00-15h00 hằng ngày,

QT = SH

ngđ

Qmax  10% =44736.40.1 = 4473.64 (m3/ngđ)

Trong đó tưới cây chiếm tỷ lệ : 60%QT = 2684.184(m3/ngđ )

Tưới đường chiếm tỷ lệ : 40%Q T = 1789.456 (m3/ngđ)

2.2.3 Nhu cầu dùng nước cho các công trình công cộng

2.2.3.1 Nhu cầu nước cho các công trình công cộng

Lấy bằng 10% lượng nước dùng cho sinh hoạt [1]

QCTCC = max.

SH ngđ

Q 10% = 44736.4 0.1 = 4473.64 (m3/ngđ)2.2.3.2 Nhu cầu dùng nước của khách sạn

Lưu lượng nước cấp cho nhu cầu dùng nước của khách sạn

Qks =

1000

. ks

ks q N

(m3/ngđ)Trong đó:

2.2.3.3 Nhu cầu nước cho trường học

+ N: số học sinh, giáo viên (người).

+ qTH: tiêu chuẩn cấp nước cho trường học, (bảng 1, mục 3.2 [2])

Đối với trường Tiểu học, THCS, THPT: q = 15 – 20 l/hs.ngđ, chọn q = 20l/hs.ngđ

Đối với trường mầm non: q = 75 l/hs.ngđ

Bảng 2.2: Lưu lượng dùng nước của các trường học (phụ lục A)

+ qBV: Tiêu chuẩn cấp nước cho một giường bệnh (l/ng.ngđ)

Đối với bệnh viện đa khoa: qBV = 300 l/ng.ngđ (bảng 1, mục 3.2 [2])

+ N: Số giường bệnh trong một bệnh viện (giường), N = 900 giường

Bảng 2.3: Lưu lượng dùng nước của các bệnh viện (phụ lục A)

2.2.4 Nhu cầu dùng nước cho công nghiệp nhỏ và tiểu thủ công nghiệp

Nhu cầu cấp nước cho công nghiệp nhỏ và tiểu thủ công nghiệp lấy bằng 10%lượng nước cấp sinh hoạt [1]

Vậy công suất của trạm xử lý lấy tròn bằng 77000 (m3/ngđ)

2.3 Bảng thống kê lưu lượng nước theo giờ

2.3.1 Xác định hệ số dùng nước không điều hòa

Kgiờ max = αmaxβmax (mục 3.3 [1]) (2.11)

Trong đó:

+ αmax: hệ số kể đến mức độ tiện nghi của công trình, chế độ làm việc của xínghiệp và các điều kiện địa phương khác nhau (αmax = 1.2 ÷ 1.5)

+ βmax: hệ số kể đến số dân trong khu dân cư (theo bảng 3.2 [1])

N = 231735 người, tra bảng ta được βmax=1.1, chọn αmax=1.35

Vậy: Kgiờ max = αmax βmax = 1.35 x 1.1 = 1,5

2.3.2 Bảng thống kê quy mô dùng nước theo giờ

Với hệ số dùng nước: Kgiờmax = 1,5 ta có:

Bảng 2.4: Phân bố lưu lượng dùng nước trong ngày của trường học (phụ lục A) Bảng 2.5: Phân bố lưu lượng dùng nước trong ngày của bệnh viện (phụ lục A) Bảng 2.6: Phân bố lưu lượng dùng nước trong ngày của khách sạn (phụ lục A) Bảng 2.7: Bảng phân bố lưu lượng cho giờ dùng nước lớn nhất (phụ lục A)

Từ bảng thống kê lưu lượng ta vẽ biểu đồ tiêu thụ nước cho giờ dùng nước lớn nhất

Hình 1: Biểu đồ tiêu thụ nước cho giờ dùng nước lớn nhất

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

3.1 Lựa chọn nguồn cung cấp nước và vị trí đặt nhà máy

3.1.1 Lựa chọn nguồn cung cấp nước

Khu đô thị BL của tỉnh BL có con sông H chảy qua theo hướng Nam Lưulượng sông này có dòng chảy lớn và tương đối ổn định, không bị ảnh hưởng bởi sinhhoạt của người dân nơi đây nên sông này được dùng làm cấp nước cho đô thị Consông H dài 4km, rộng 300m độ sâu trung bình 4-5m

Vị trí điểm lấy nước ta chọn ở vị trí có địa hình cao nhất, gần nhất với vớinguồn nước để thuận tiện cho việc lấy nước về trạm xử lý và tránh tốn kém chi phí.Điểm lấy nước lấy tại cuối đoạn sông H nằm ở phía Tây của tỉnh, cách nhà máykhoảng 15m

3.1.2 L ựa chọn vị trí đặt nhà máy

Đặt nhà máy ở gần công trình thu: thuận tiện cho quản lí, cấp điện Tuy nhiên, áplực đẩy cao do phải dẫn nước đi xa, hàm lượng clo dư ở đầu mạng lưới cao hoặc phảichâm clo nhiều đợt

Vị trí nhà máy nước được đặt gần sông H, cách sông 100m về phía Đông ởthượng nguồn, tại điểm 100 trên bản vẽ

Căn cứ vào nguồn nước đã chọn và khả năng đáp ứng mặt bằng để xây dựng nhàmáy dự kiến chọn khu đất ở HK để xây dựng trạm xử lý nước cấp cho dự án Diện tíchđất đề nghị sử dụng là : 250m x 200m = 50.000m2

Đặt nhà máy nước cách mạng lưới cấp nước 300m: áp lực đẩy thấp hơn nên giảmthất thoát trong quá trình vận chuyển, tổn thất áp lực giảm Địa hình xây dựng nhà máytương đối bằng phẳng

Nước thô từ sông sau khi được xử lý được đưa vào nút số 1 trên mạng lưới vớicốt địa hình 16 m Mạng lưới cấp nước là mạng vòng để đảm bảo cấp nước thườngxuyên, liên tục cho đô thị

3.2 Vạch tuyến mạng lưới cấp nước

Để đảm bảo yêu cầu cung cấp đủ và đảm bảo không mất nước đến từng hộ dântiêu thụ ta chọn loại mạng đường ống là mạng vòng

Khu đô thị có địa hình xuôi dần xuống hướng đông đông bắc nên hướng cáctuyến chính cũng chạy dọc theo hướng dốc địa hình

Từ điểm đầu là nút số 1 nước được đưa tới tất cả các điểm trong mạng lưới,theo hướng từ tây bắc xuống đông nam Ta sử dụng mạng lưới vòng để cung cấp nướccho đô thi, gồm 24 vòng, 61 đoạn ống, tổng số nút là 37 nút, tổng chiều dài trên đoạnống là 31684.5 m.

Tuyến chính của mạng lưới chạy dọc theo hướng vận chuyển của mạng lưới vàbao trùm tất cả các điểm dùng nước trong đô thị nên sẽ cung cấp đầy đủ, đảm bảolượng nước tiêu thụ cho dân cư

Vạch tuyến xem bản vẽ 1

3.3 Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước

3.3.1 Cơ sở lý thyết phần mềm Loop

Tính toán thủy lực chương trình Loop trên máy tính bằng công thức Hazen-Wiliam:

+ Lt: chiều dài thực của các đoạn ống,(m)+ m: hệ số phục vụ

Đoạn ống phục vụ hai bên: m = 1 Đoạn ống phục vụ một bên: m = 0.5 Đoạn ống chuyển tải : m = 0

Bảng 3.1: Chiều dài tính toán cho các đoạn ống (phụ lục B)

* Xác định lưu lượng tập trung và các điểm lấy nước ra

Bảng 3.2: Lưu lượng tập trung lấy ra từ các nút (phụ lục B)

Dựa vào Bảng 3.2 (phụ lục B) tổng lưu lượng tập trung là: ∑Qttr= 56,44 (l/s)

* Xác định lưu lượng dọc đường đơn vị

Căn cứ vào bảng 2.5, phụ lục A, giờ dùng nước nhiều nhất vào lúc 8-9 giờ, chiếm 6,3

% Qng.đ tức là Qh max = 4399,64 m3/h = 1222,12 l/s

Tổng lưu lượng tập trung là: 56,44 (l/s)

Lưu lượng đơn vị dọc đường : qdv =

+ qdv : Lưu lượng đơn vị dọc đường (l/m.s)

+ Qhmax : Lưu lượng nước trong giờ dùng nước lớn nhất (l/s)

+ ∑Qttr : Tổng lưu lượng tập trung trong giờ dùng nước lớn nhất (l.s)

+ ∑Ltt : Tổng chiều dài tính toán của toàn mạng lưới khu vực,

∑Ltt = 50131(m)

qdv =

50131

44 , 56 12 ,

1222 

= 0,02325 l/s.m

Lưu lượng dọc đường của mỗi đoạn ống tính theo công thức :

qdđ = qdv Ltt , l/s (3.4) Trong đó:

+ qdd: là lưu lượng dọc đường của đoạn ống, l/s

+ qdv: là lưu lượng đơn vị, l/s.m

+ Ltt: Chiều dài tính toán của từng đoạn ống, m

Bảng 3.3: Lưu lượng dọc đường của các đoạn ống (phụ lục B)

* Xác định lưu lượng nút

qnút = qnút riêng+ qttr (l/s) (3.5) Trong đó:

+ qnút riêng= 0.5qdđ : Là lưu lượng nút riêng tại vị trí nút tính toán (l/s)

+ qdd: tổng lưu lượng dọc đường của các đoạn ống liên quan đến nút (l/s)

+ qttr: là lưu lượng tập trung (l/s)

Sau khi chạy chương trình cho ra kết quả:

- Chiều nước chảy

- Đường kính và vận tốc hợp lý tương ứng với lưu lượng trên từng đoạn ống

- Tổng tổn thất trên từng đoạn ống và trên 1m chiều dài

- Áp lực tự do và áp lực toàn phần tại các nút

3.3.2.4 Kiểm tra kết quả

Kết quả chạy chương trình ta phải kiểm tra:

- Khi cột Velocity đoạn ống thấp hơn vận tốc kinh tế: điều chỉnh đường kínhđoạn ống cho phù hợp

- Khi cột M/KM có xuất hiện chữ lớn hơn 10m: cần điều chỉnh đường kínhđoạn ống để đạt giá trị nhỏ hơn 10

- Điểm có áp lực tự do thấp nhất của trường hợp giờ dùng nước lớn nhất trùngvới trường hợp giờ dùng nước lớn nhất có cháy thì đảm bảo, nếu không trùng phảiđiều chỉnh đường kính đoạn ống phù hợp và chạy lại chương trình

3.3.3 Tính toán thủy lực cho giờ dùng nước lớn nhất

Căn cứ vào bảng 2.7, phụ lục A, giờ dùng nước nhiều nhất vào lúc 8-9 giờ,chiếm 6.3% Qng.đ tức là Qh max = 4399,64 m3/h = 1222,12 l/s

Chọn điểm bất lợi là nút 12 với áp lực cần thiết cấp cho nhà 2 tầng là 12mNhập lưu lượng nút vào phần mềm Loop dựa theo bảng 3.4 (phụ lục B)

Tại nút 100 => qn100 = qb = 1222,12 l/s Tại nút 1 => qn1 = 19.95 l/s

Tương tự trên, ta nhập các nút còn lại

Nhập chiều dài tính toán của đoạn ống vào phần mềm Loop ta dựa theo bảng3.1 (phụ lục B)

Đoạn ống 100-1 ta nhập L100-1 = 300 m (Nhập 2 lần)

Đoạn ống 1-2 ta nhập L1-2 = 793 mTương tự trên, ta nhập các đoạn ống còn lại.

Bảng 3.5 Bảng thủy lực giờ dùng nước lớn nhất (phụ lục B)

Bảng 3.6 Áp lực trong giờ dùng nước lớn nhất (phụ lục B)

3.3.4 Tính toán thủy lực có cháy vào giờ dùng nước lớn nhất

Khu đô thị BL bao gồm nhà hỗn hợp các tầng không phụ thuộc bậc chịu lửa

Số dân của thị trấn là 231735 người, chọn 2 đám cháy đồng thời, một cho khudân cư, một cho công nghiệp Thời gian để dập tắt một đám cháy là 3 giờ [2]

Lưu lượng để dập tắt một đám cháy là: Qcc = 30 + 30 = 60 (l/s)

Vậy lưu lượng trong giờ dùng nước lớn nhất có cháy là:

về nút 12 và áp lực cần thiết tại điểm xảy ra cháy là 10 m

Cách nhập số liệu vào phần mềm Loop tương tự như trường hợp giờ dùng nướclớn nhất chỉ thay đổi lưu lượng nút tại điểm 100 (qb) và các điểm bất lợi 12, 22

Tại nút 100 => qn100cc = qbcc = 1282,12 l/s Tại nút 12 => qn12cc = 14.81 + 30 = 44.81 l/sTại nút 22 => qn22cc = 21.50 + 30 = 51.50 l/s

Bảng 3.7 Tính toán thủy lực giờ dùng nước lớn nhất có cháy xảy ra (phụ lục B) Bảng 3.8 Áp lực nút giờ dùng nước lớn nhất có cháy xảy ra (phụ lục B)

3.3.5 Tính toán hệ thống vận chuyển từ trạm xử lý đến điểm đầu mạng lưới

Chọn hệ thống vận chuyển nước với số tuyến ống vận chuyển là 2

Lưu lượng cần vận chuyển khi có sự cố xảy ra trên một đoạn nào đó của mộttuyến là:Qh = 70% Qsh

+ Qsh: Tổng lượng nước cấp cho nhu cầu sinh hoạt trong giờ dùng nước lớn nhất.Khi không có hư hỏng, tổn thất áp lực của hệ thống vận chuyển được tính:

h = Si-k.n(Q/m)2 = Si-k.n(Q/2)2 = Si-k.n/4.Q2 = S.Q2

Trong đó:

+ Si-k: Sức kháng của một đoạn ống Si-k = So.li-k

+ S: Sức kháng của hệ thống ống dẫn khi làm việc bình thường

+ Qh: Lưu lượng của hệ thống ống dẫn từ trạm bơm đến đầu mạng lưới khi có

sự cố xảy ra trên một đoạn nào đó của một tuyến

Tổn thất áp lực của hệ thống khi có sự cố xảy ra (hh) phải bằng tổn thất áp lựctrong hệ thống khi không có sự cố xảy ra (h); Sh /S= Q2/Q2

Nếu đặt tỷ số Sh/S = µ, thì sức kháng của hệ thống khi có sự cố xảy ra trên mộtđoạn nào đó của hệ thống có thể xác định như sau: Sh =µ.S

+ µ: phụ thuộc vào số đoạn ống nối được chia nhỏ của hệ thống vận chuyển

Từ các công thức trên ta rút ra công thức xác định hệ số như sau: µ= (n +3)/n

3.3.5.1 Tính toán cho giờ dùng nước nhiều nhất

3.4 Khái toán kinh tế xây dựng cho mạng lưới cấp nước

3.4.1 Chi phí xây dựng mạng lưới

Mạng lưới đường ống bao gồm các vật liệu, thiết bị sau:

- Đường ống có các van khoá để điều chỉnh, các van D≥200mm được xây hố gaquản lý

- Đường ống D < 200 thì các hố van được đặt dọc để quản lý.

- Tại nút có đồng hồ kiểm soát lưu lượng, áp lực mạng lưới

- Trên ống cấp II đặt các trụ cứu hoả theo quy định

- Phụ tùng đường ống tuỳ theo đường kính để lắp đặt cho phù hợp

- Tại các điểm cao đặt van xả khí, các điểm thấp đặt van xả cặn

Bảng 3.9 Bảng chi phí xây dựng mạng lưới đường ống (phụ lục B).

3.4.2 Chi phí nhân công, phụ tùng.

Chi phí về nhân công = 30% chi phí đường ống = 30% 143.76=43.13 tỷ đồng

Chi phí về phụ tùng = 40% chi phí đường ống = 40% 143.76=57.5 tỷ đồngTổng kinh phí xây dựng mạng lưới :

G Q

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT NƯỚC SẠCH CHO ĐÔ THỊ

BL TỈNH BL 4.1 Lựa chọn dây chuyền công nghệ

4.1.1 Chất lượng nước sông H

Bảng 4.1: Các chỉ tiêu về chất lượng nước sông H (phụ lục C)

Đánh giá chất lượng nước nguồn: đây là nguồn nước có hàm lượng cặn lớn,nước đục và có độ màu trung bình, các chỉ tiêu còn lại thoả mãn TCXD 233:1999 cột

B, nguồn nước có chất lượng bình thường, có thể khai thác, xử lý để cấp nước cho ănuống và sinh hoạt

4.1.2 Xác định các chỉ tiêu còn thiếu của nguồn nước

+ Ae-: tổng hàm lượng các ion âm không kể HCO3-, SiO32-, Cl- (mg/l)

ΣMeAe-= [SO42-] + [Cl-] + [NO2-] = 19 + 18 + 0.1= 37.1 (mg/l)

+ [Fe2+]: Hàm lượng ion Fe2+ có trong nước nguồn, [Fe2+] = 0 (mg/l)

+ [HCO3-]: Hàm lượng ion HCO3- có trong nước nguồn, [HCO3-]=177 (mg/l).+ [SiO3-]: Hàm lượng ion SiO32- có trong nước nguồn, [SiO32-] = 0 (mg/l)

P = 75.08 + 37.1 + 1.4 x 0 + 0.5 x 177 + 0.13 x 0 = 200.68 (mg/l)

* Xác định lượng CO2 có trong nước nguồn

Độ kiềm tổng Ki= 2.9 mgđl/l, hàm lượng muối P= 200.68 mg/l, độ pH = 7.1,nhiệt độ nước nguồn to = 26oC

Tra biểu đồ 6.2 [1], CO2 ban đầu của nguồn nước nguồn là [CO2] = 24 mg/l

4.1.3 Xác định lượng phèn và kiểm tra sự ổn định của nước.

4.1.3.1 Xác định lượng phèn

* Tính theo độ màu: Lượng phèn nhôm dùng để xử lý là:

Trong đó:

+ pp: liều lượng phèn nhôm tính theo sản phẩm không chứa nước.

+ M: độ màu của nước xử lí tính bằng độ theo thang màu Platin-Côban

 So sánh hai giá trị, ta lấy Lp= 17.5 mg/l là lượng phèn cần đưa vào để xử lýnước

4.1.3.2 Kiểm tra độ kiềm hóa của nước

– 2.9 + 1) 10080 = – 75.64 < 0Với Lk < 0, do đó độ kiềm tự nhiên của nước đủ đảm bảo cho quá trình thuỷphân phèn, trường hợp này không cần phải kiềm hoá nước

4.1.3.3 Kiểm tra độ ổn định của nước sau xử lí

- Kiểm tra độ kiềm của nước sau khi keo tụ (Ki*)

+ Lp, ep: liều lượng và đương lượng phèn, Lp = 17.5 mg/l, ep = 67 (mgđl/l).

- Độ pH của nước sau khi pha phèn (pHo)

Xác định bằng cách tra biểu đồ hình 6-2 [1] Dựa vào (to, P, Ki*, CO2) Từ:

to=26oC, P = 200.68 mg/l, Ki* = 2.639 mgđl/l, CO2 = 35.5 mg/l  pHo = 6.75

- Độ pH của nước sau khi đã bão hòa cacbonat đến trạng thái cân bằng (pHs)

pHs = f1 (to) - f2 (Ca2+) - f3 (Ki*) + f4 (P) (4.6)Với các giá trị to, Ca2+; Ki*; P đã có tra biểu đồ 6.1 [1] ta được:

+ pHo là độ pH sau khi cho phèn vào

+ pHs: độ pH của nước sau khi đã bão hoà cacbonat đến trạng thái cân bằng

Vì |J|= 0.94 > 0.5 nên nước có tính xâm thực không ổn định Vậy ta phải kiềmhoá nước làm cho nước ổn định, hoá chất dùng để kiềm hoá là vôi sữa

Theo số liệu chất lượng nước nguồn: J = -0.94 < 0, pHo< pHs< 8.4 (6.75 <7.69< 8.4) Lượng phèn pha thêm để đưa nước về trạng thái ổn định :

+ Ki*: độ kiềm của nước sau xử lý, Ki* = 2.609 (mgđl/l)

Để xử lý ổn định nước, phải dùng vôi và sôđa (mục 6.208 [1])

Nếu liều lượng ∆Dk tính theo công thức bảng 6.20 [1] lớn hơn dk (mgđl/l) tínhtheo công thức sau thì ngoài vôi với hàm lượng dk phải cho thêm sôđa một lượng Dx

dk= 0.7 (CO2*/22 + K*) = 0.7 (35.5/22 +2.639 ) = 2.977 (mgđl/l)

Do ∆Dk< dk nên không cần phải cho thêm sôđa

* Hàm lượng cặn lớn nhất khi đưa vào bể lắng:

Cmax* = Cmaxo + KLp + 0.25 x M + Lv (mg/l) (4.10)Trong đó:

+ K: Hệ số độ sạch của phèn Với phèn không sạch, K = 1

+ M: Độ màu của nước, M = 55 (oPt/Co)

+ Lp: Liều lượng phèn, Lp = 17.5(mg/l)

+ Cmaxo: Hàm lượng cặn lớn nhất của nước nguồn, Cmaxo = 70 (mg/l)

+ Lv: Liều lượng vôi cho vào nước, Lv = Dk = 28.56 (mg/l)

Cmax* = 70 + 1 x 17.5 + 0.25 x 55+ 28.56 =129.81(mg/l)

4.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ

Căn cứ vào:

- Tiêu chuẩn cấp nước cho ăn uống và sinh hoạt 01:2009 BYT

- Tiêu chuẩn cấp nước – mạng lưới đường ống và công trình tiêu chuẩn thiết kế [1]

- Công suất trạm xử lý: 77000 (m3/ngđ) = 3208.33 (m3/h) = 891 (l/s)

- Hàm lượng cặn lớn nhất: Cmax = 129.81 (mg/l)

Ta có thể lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý với 2 phương án sau:

Phương án I

vôi Phèn

Nước nguồn

Clo

Hình 2: Sơ đồ dây chuyền công nghệ phương án I

Thuyết minh dây chuyền: Nước nguồn từ sông H theo đoạn ống chảy vào bể trộn

đứng theo chiều từ dưới lên Phèn, vôi cũng được châm vào bể trộn đứng Do chiềuchuyển động của dòng nước là từ dưới lên nên tạo ra chuyển động rối làm cho nướctrộn đều với hóa chất Sau đó nước được thu qua bể lọc bằng máng có lỗ ngập trongnước.Sau đó nước được dẫn theo đường ống dẫn nước qua bể lọc tiếp xúc Nước đi từdưới lên qua các lớp vật liệu lọc, cặn sẽ được giữ lại, nước sạch được thu lại dẫn sang

bể chứa nước sạch Trên đường ống dẫn nước sang bể chứa nước sạch, clo được châmvào để khử trùng nước nhằm đảm bảo chất lượng cho đối tượng sử dụng Nước từ bểchứa sẽ được trạm bơm cấp II cung cấp cho mạng lưới cấp nước

nước

Hồ chứa bùnNước ra mạng

thoát nước

Bùn ra bãi chôn lấp

 Phương án II

Thuyết minh dây chuyền công nghệ: Nước thô bơm từ trạm bơm 1 bơm nước đến bể

trộn cơ khí Châm phèn để keo tụ và châm vôi để ổn định nước vào trong bể trộn.Nước đi vào từ phía đáy bể, dùng cánh khuấy tạo ra dòng chảy lớn hòa trọn hóa chất

và nước Nước sau khi đã được trộn phèn và vôi được thu dung dịch trên bề mặt, sau

đó theo đường ống vào bể phản ứng cơ khí, theo chiều dài, nước đi qua các buồng cóđặt cánh khuấy có phân cách nhau bằng các vách găn hướng dòng Tại đây phản ứngkeo tụ xảy ra tạo thành các bông cặn lớn dần tương ứng với cường độ khuấy trộn giảmdần theo buồng Nước cùng bông cặn được dẫn sang bể lắng lamen để lắng bông cặn.nước chuyển động từ dưới lên nghiêng giữa tấm lamen, cặn lắng xuống bề mặt tấmtrượt xuống đáy bể theo hướng ngược lại Nước sau khi lắng được dẫn sang bể lọcnhanh Nước chuyển động từ trên xuống qua lớp vật liệu lọc, lớp sỏi đỡ và thu nướcqua các chụp lọc ở đáy bể, các hạt cặn được giữ lại qua lớp vật liệu lọc Sau đó, nướctheo đường ống đi vào bể chứa nước sạch, clo được châm vào giữa đoạn ống để khửtrùng nước nhằm đảm bảo chất lượng cho người dân sử dụng Sau đó cung cấp chomạng lưới cấp nước thông qua trạm bơm cấp II

Bể chứa nước sạch

Bể lọc nhanh

Clo

Bể phản ứng cơ khí

Trạm bơm cấp I

Hồ lắng bùn

Ra mạng lưới thoát nước

Bùn đến bãi chôn lấp

bùnbùnbùn

Hình 3: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước phương án I

4.3 Tính toán công trình xử lí cho phương án I

4.3.1 Các công trình chuẩn bị dung dịch phèn

P n Q

Trong đó:

+ Q: lưu lượng nước xử lý, Q = 77000 (m3/ngđ) = 3208.33 (m3/h)

+ n: thời gian giữa 2 lần hòa tan phèn, chọn n = 8h (quy phạm 6-8h) mục 6.19 [1].+ Pp: lượng phèn cho vào nước Pp = 17.5 (mg/l)

+ bh: nồng độ dung dịch phèn trong thùng hòa trộn, chọn bh = 10% (quy phạm10-17%) [1]

+ γ: khối lượng riêng của dung dịch, γ = 1 (tấn/m3)

Vậy dung tích bể hòa trộn phèn:

Wh =

1 10 10000

5 17 8 33 3208

1 2 

= 0.79 (m2) (4.12)Chọn phần côn đáy nghiêng một góc 45o so với phương ngang, theo mục 6.23 [1].Phần đáy nhỏ của côn có đường kính d = 0.2 (m)

Wcôn =

3

1 (F + f + F  f ) =

3

1 (0.79 + 0.03 + 0 79  0 03) = 0.32 (m3) (4.15)Thể tích phần hình trụ: Wtrụ = Wh – Wcôn = 2.25 – 0.32 = 1.93 (m3) (4.16)Chiều cao phần hình trụ: Htrụ =

F

Wtr

=10..7993 = 2.44 (m) (4.17)Chiều cao của bể: Hb= Hcôn + Htrụ + Hdt = 0.4 + 2.44 + 0.46 = 3.3 (m) (4.18)Theo quy phạm chiều cao dự trữ Hdt = 0.3 ÷ 0.5m Chọn Hdt = 0.5 m

Với đường kính trên chọn động cơ khuấy phèn bằng tuốcbin có 4 cánh nghiêng

45o Chọn số vòng quay cánh quạt là 30 vòng/phút (qui phạm là 20-30 vòng/phút) theomục 6.22 [1]

Chiều dài cánh quạt tính từ trục quay: l = (0.4 ÷ 0.45) x D (m) (4.19)

lcq = 0.4 x 1 = 0.4 (m)

Diện tích cánh quạt : fcq = 0.1 x Wh = 0.1 x 2.12 = 0.212 (m2) (4.20) Chiều rộng cánh quạt : bcq = fcq/ (lcq x 2) = 0.212/(0.4 x 2) = 0.27 (m) (4.21)

Chọn ống xả tràn có đường kính D = 150mm

Chọn ống dẫn nước vào có đường kính D = 150mm

Chọn ống xả cặn có đường kính D = 150 mm

W 

Trong đó:

+ bh: nồng độ dung dịch phèn trong thùng hòa trộn, bh = 10%

+ bt: nồng độ dung dịch phèn trong bể tiêu thụ, bt = 5%, (quy phạm 4-10%) [1]

Wt =

5

10 5

1 2 

= 1.77 (m2) (4.23)Chọn phần côn đáy nghiêng một góc 45o so với phương ngang

Phần đáy nhỏ của côn có đường kính d = 0.3 m

3

1 (1.77 + 0.07 + 1 77  0 07) = 0.73 (m3) (4.26)

B=L

2

3 4 5

6

Hxd

1

Thể tích phần hình trụ: Wtrụ = Wh – Wcôn = 4.5 – 0.73 = 3.77 (m3) (4.27)Chiều cao phần hình trụ: Htrụ =

F

Wtr

=13..7777 = 2.1 (m) (4.28)Chiều cao của bể: Hb = Hcôn + Htrụ + Hdt = 0.6 + 2.1 + 0.5 = 3.2 (m) (4.29)Theo quy phạm chiều cao dự trữ Hdt = 0.3 ÷ 0.5m Chọn Hdt = 0.5 m

Sau khi qua bể tiêu thụ dung dịch phèn được dẫn theo đường ống  100mmđặt cách đáy bể 150mm tới bơm định lượng để dẫn sang bể trộn,theo mục 6.24 [1]

* Thiết bị định lượng: dùng bơm định lượng không đổi để đưa dung dịch phènvào bể trộn đứng

Lưu lượng bơm:





10000 , (tấn) (4.31)Trong đó:

+ Q: công suất nhà máy xử lý bằng 77000 (m3/ngđ)

+ a: lượng phèn cho vào nước bằng 17.5 (mg/l)

+ Pk: tỉ lệ tinh khiết trong phèn lấy 75%

P =7700010000 1775.5





= 1.797 (tấn)Lượng phèn dự trữ trong 1 tháng: G = 1.797 x 30 = 53.91 (tấn)

4.3.2 Các công trình chuẩn bị dung dịch vôi

4.3.2.1 Thiết bị tôi vôi

Vôi sống muốn sử dụng phải được đem tôi thành vôi sữa đặc Vì nhà máy cócông suất lớn nên chọn biện pháp tôi vôi bằng thùng tôi vôi cơ nhiệt

4.3.2.2 Thiết bị pha chế vôi sữa

Hình 6: Sơ đồ cấu tạo thiết bị pha chế vôi sữa

Sau khi thành vôi sữa đặc sẽ đưa qua bể pha vôi, tại đây được pha loãng đến nồng độthích hợp (<5%)

D n Q

000

+ Dk: Lượng vôi cần đưa vào nước, Dk = 28.56 (mg/l) CaO

+ bv: Nồng độ dung dịch vôi sữa, bv = 5%

+ γ: Khối lượng riêng của vôi sữa, γ = 1 (tấn/m3)

Phần trụ tròn có d = h để ổn định

hl

d=h

q

hn 450

nuoc vôi

1

2

3 4 5

6

nước

= 3

14 3

4 33

Bể pha vôi bằng INOX

Van xả cặn theo qui phạm D = 100 mm

Dùng bơm định lượng để đưa dung dịch sữa vào bể trộn đứng Công suất bơmđịnh lượng theo công thức sau:

Qb =

n

W v

= 146608 = 1832.5 (l/h) (4.34) Trong đó: n : số giờ giữa 2 lần pha vôi

Wv=14.66 (m3/h) =14660 (l/h) :dung tích bể pha vôiDùng bơm định lượng để đưa vôi sữa vào nước Chọn 2 máy bơm 1 máy làmviệc 1 máy dự phòng

+ Q: công suất của trạm xử lý = 77000 (m3/ngđ)

+ Dk: lượng vôi để kiềm hoá nước = 28.56 (mg/l)

+ p: tỉ lệ lượng vôi CaO tinh khiết trong vôi cục bằng 70%

+ γ: khối lượng riêng của vôi sữa bằng 1tấn /m3

G =

1 70 10000

56 28 77000







= 3.14 (tấn)

Lượng vôi dự trữ trong 1 tháng:

89 0

3 Ống dẫn phèn

4 Ống dẫn nước ra

Chọn đường kính ống dẫn nước vào bể trộn D = 450 mm.

Vận tốc ở miệng dẫn vào đáy bể: v = 4 2

223 0 4





= 1.4 (m/s) (mục6.56 [1], v = 1-1.5 m/s)

Trong đó : q là lưu lượng nước vào mỗi bể: q = Q/4 = 0.89/4 = 0.223 (m3/s).Kích thước đáy bể hình vuông có cạnh a = 400 mm

Diện tích đáy bể chỗ nối với ống sẽ là : fd = 0.4 x 0.4 = 0.16 (m2)

 Chọn góc hình nón α = 40o Chiều cao hình tháp (phần dưới bể) :

hd =21 (bt -bd) cotg 402 , (m) (4.38) =

2

1

(3.0 – 0.4)2.747 = 3.57 (m)

Trong đó:

+ bt: là kích thước phần trên của bể (m)

+ bd: là kích thước đáy bể chỗ nối với ống (m)

Thể tích phần hình tháp của bể trộn được tính theo như sau:

Wd =13  hd (ft +fd + (f  t f d) ), (m3) (4.39) =

W

=

27.9 8.9 = 3.13 (m)

Chiều cao toàn phần bể :

htp = ht + hd + hbv = 3.13+ 3.57 + 0.5 =7.2 (m) Thu nước bằng máng vòng có lỗ ngập trong nước Nước chảy trong máng đếnống dẫn ra khỏi bể theo hai hướng ngược chiều nhau, lưu lượng tính toán trong máng:

qm = Q n



2 = 32082 .433

 = 401.04 (m3/h)Diện tích tiết diện máng:

fm =

m

m v

q

, (m2)Trong đó: vm: tốc độ nước chảy trong máng, vm = 0.6 m/s (mục 6.56 [1])

fm = 0.4016 3600.04

 = 0.19 (m2)Chọn chiều rộng máng là: bm = 0.2 m Chiều cao lớp nước trong máng:

Hm =

m

m b

f

= 00..192 = 0.95 (m)

Độ dốc máng về phía ống tháo nước ra lấy i = 0.02

Tổng diện tích các lỗ ngập thu nước ở thành máng của 1 bể:

4

03 0 14

3  2

= 0.0007 (m2)

Tổng số lỗ trên một máng: n = 00.0007.222 = 317 lỗ

Các lỗ được bố trí ngập trong nước 70 mm (tính đến tâm lỗ)

Chu vi phía trong của máng: Pm = 4  bt = 4 3.0 = 12 (m)

Khoảng cách giữa các tâm lỗ là: e =

W

= 14.32 (m2)

Chọn chiều dài máng lmttr = 15.91 m nên chiều rộng máng bmttr = 0.9 m

Để dẫn nước từ bể trộn sang bể phản ứng ta dùng 2 đường ống đường kính D =

800 mm

Khi đó, vận tốc nước chảy trong ống: v = 2

2 / 4





 = 0.88 (m/s)(Điều 6.59 [1]: v = 0.8 – 1 m/s)

T

Q

)

( 6 ,

3  1 1  2 2  3



+ Q: Công suất nhà máy, Q = 77000 (m3/ng.đ)

+ T: Thời gian làm việc của trạm trong một ngày đêm, T = 24h

+ Vbt: Tốc độ lọc ở chế độ bình thường; vbt = 5m/h (Bảng 6.18, mục 6.143 [1]).+ a: Số lần rửa bể lọc trong 1 ngày; a = 1

+ W1: Cường độ nước rửa lọc giai đoạn 2; chọn W1= 3 (l/s.m2) (mục 6.123 [1]; W= 2-3 l/s.m2)

Hbv

5

7 6

1

8

2

4 3

9

h

Hv

Hđ

+ W2: Cường độ nước rửa lọc giai đoạn 3; chọn W2= 7l/s.m2 (mục 6.155 [1]; W= 6-7 l/s.m2).

+ t1: Thời gian rửa gió nước; t1 = 6 phút = 0,1h (mục 6.155 [1] ; t1=6-7 phút)+ t2 : Thời gian rửa nước; t1 = 6 phút = 0,1h (mục 6.155 [1] ; t2=4-6 phút)+ t3: Thời gian ngừng bể lọc để rửa: t3 = 0,33 h (mục 6.144 [1])

F = 24 5 3,6 1 (0,1 3 7 0,1) 2 0,33 577000

          = 681( m2)Chọn kích thước bể lọc: B = 6.6 (m) ; L = 6.7 (m); f = 6.6 6.7 = 44.22 m2.Vậy số bể lọc tiếp xúc là : N = F f = 681

 Vậy số bể lọc đã chọn đảm bảo tốc độ lọc tăng cường khi rửa lọc

Vật liệu lọc : sử dụng cát lọc với cỡ hạt 0,7 -2 mm có đường kính hiệu dụng d=1

÷ 1,3 mm, hệ số không đồng nhất là 2,0 Chiều dày lớp cát lọc từ 2 – 2,3m (mục 6.149 [1])

Lưu lượng nước vào mỗi bể lọc :

ql = Q/32 = 77000/16 =4812,5 m3/ngđ = 0,0557 m3/s = 55,7 l/s

Chọn D = 250mm thì v = 0,135 m/s (mục 6.120 [1]; v = 0,8-1,2m/s)

*Rửa bể lọc

- Hệ thống phân phối nước rửa lọc:

Lưu lượng nước rửa lọc của một bể lọc: Qn =

d

Q n

 = 1,95 m/s (mục 6.120 [1]; Vcn = 1,5 ÷ 2,0 m/s)

+ Đường ống nước rửa nhánh: Khoảng cách giữa các ống nhánh là ln = 300 mm (mục 6.122 [1]; ln = 250-300mm).

6.89 10 45

n Q m



   (m3/s )Chọn đường kính ống nhánh: Dnn = 70 mm, vận tốc nước tương ứng:

 Vnn =

3

4 4 6.89 10 3.14 0.07

n

q d

l f

13



 

= 0,15 (m)

- Hệ thống phân phối gió rửa lọc:

Lưu lượng gió rửa lọc của một bể lọc: Qg =

B l

Chọn đường kính ống gió nhánh: Dng = 40 mm, vận tốc nước tương ứng:

 vn = 2

.4

d

q n

 = 0 , 04 2

02 , 0 4

51



 

= 0,02(m)

- Tính toán máng thu nước rửa lọc:

+ Mỗi bể bố trí 3 máng thu nước, máng có đáy hình tam giác

Khoảng cách giữa tim 3 máng : b = B/3 = 6.6/3 = 2.2 m (mục 6.117 [1];

K=2,1 Hệ số đối với máng hình tam giác

a: Tỉ số giữa chiều cao phần hình chữ nhật với nửa chiều rộng của máng, chọn a = 1,5 (mục 6.117 [1]; a = 1 ÷ 1,5)

+ Chiều cao của máng chữ nhật: hcn=

2

m B

x a =0, 42 x 1,5 = 0,3 (m)

+ Chiều cao phần đáy tam giác: hđ = 1h,cn5

=0.3

1.5= 0,2 (m)